(57)【要約】  本発明の可変動弁装置は、アウタカムシャフト１７ａ外周部上の可動カム２２とアウタカムシャフト１７ａ内部のインナカムシャフト１７ｂとを接続する接続手段として、アウタカムシャフト１７ａ内にインナカムシャフト１７ｂを回動可能に収めたシャフト部材１７の直径方向から、カムローブ２２、アウタカムシャフト１７ａ、インナカムシャフト１７ｂを貫通するように、ピン部材２４を遊挿し、同ピン部材２４の端部に抜止め部５０を設ける構造を採用した。これにより、大きな圧入荷重や軸力を部品に作用させずに、カムローブ２２とインナカムシャフト１７ｂとが接続される。
2011089809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ部材で形成されたアウタカムシャフト内にインナカムシャフトを回動可能に収めて構成され、内燃機関のクランク出力により駆動可能なシャフト部材と、
前記アウタカムシャフトの外周部に設けられた基準カムおよび当該アウタカムシャフトの軸心周りに回動可能に設けられた可動カムと、
前記アウタカムシャフトと前記インナカムシャフトとの相対変位を許しながら前記可動カムと前記インナカムシャフトとを接続する接続手段と、
を有し、前記アウタカムシャフトと前記インナカムシャフトとの相対変位にて、前記可動カムの位相が前記基準カムを基準に可変可能となるように構成した内燃機関の可変動弁装置であって、
前記接続手段は、
前記シャフト部材の直径方向から、前記可動カム、前記アウタカムシャフト、前記インナカムシャフトを貫通するように遊挿され、前記シャフト間の相対変位を前記可動カムに伝えるピン状部材と、
前記ピン状部材の抜けを規制する抜止め部とを有して構成されることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
前記抜止め部は、前記ピン状部材の端部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
前記ピン状部材は、長さ寸法が前記可動カム、前記アウタカムシャフトおよび前記インナカムシャフトを貫通する貫通区間より長く設定され、
前記抜止め部は、前記ピン状部材の端部に設けられた状態のまま、前記シャフト部材の直径方向に変位可能に配置され、
前記抜止め部と同抜止め部と接離する前記貫通区間の端とには、両者間に荷重が加わると、前記抜止め部を前記貫通区間の端から逃がす逃がし部が形成され、
前記抜止め部が前記貫通区間の端から逃げるにしたがい、前記ピン状部材が軸方向に変位するようにしてあることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
前記抜止め部は、前記ピン状部材の端部にかしめ加工を施してなり、当該かしめ加工の際に前記ピン状部材の端部に形成される大径部であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項５】
前記抜止め部は、前記可動カムに設けられ、前記ピン状部材がその軸心方向に沿って当該可動カムの外側へ抜けることを規制することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項６】
前記可動カムは、前記アウタカムシャフトの外周部に回動可能に嵌る筒形のボス部を有し、
前記ピン状部材は、前記ボス部の直径方向に対向する周壁を貫通し、
前記抜止め部は、前記ボス部の外周部に嵌る止め具から構成されることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項７】
前記止め具は、リング状に構成されることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項８】
前記ピン状部材の端部は、球面状に形成されることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基準カムを基準として可動カムの位相を可変可能とした内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載されるレシプロ式のエンジン（内燃機関）では、エンジンの排出ガスの対策やポンピングロスの改善を図るために、シリンダヘッドに可変動弁装置を搭載することが行なわれつつある。
こうした可変動弁装置には、パイプ部材で形成されたアウタカムシャフト内にインナカムシャフトを回動可能に収めて、エンジンのクランク出力により駆動されるシャフト部材とし、アウタカムシャフトの外周部に固定式の基準カムとシャフト軸心周りに回動可能な可動カムとを設け、可動カムとインナカムシャフトとの間をシャフト直径方向から挿入されるピン状部材で、アウタカムシャフトとインナカムシャフト間での相対変位を許しながら接続する構造を採用して、アクチュエータの出力によりインナカムシャフトを相対変位させ、インナカムシャフトに接続されたピン状部材からの出力によって、可動カムの位相を基準カムに対して可変させて、バルブの開いている期間を変化（スプリット可変）させるものがある（特許文献１，２を参照）。【０００３】
上記可変動弁装置では、容易な作業で、アウタカムシャフト内外に有るインナカムシャフトと可動カムと間を接続することが求められる。そこで、可動カムとインナカムシャフトとを接続するピン状部材として圧入ピンを用い、この圧入ピンをシャフト直径方向から圧入して、アウタカムシャフトの内外の可動カムとインナカムシャフト間を接続させたり、ピン状部材としてボルト部材を用い、このボルト部材をインナカムシャフトにねじ込んで、アウタカムシャフトの内外の可動カムとインナカムシャフト間を接続させたりすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４４５２１号公報
【特許文献２】特開２００９−１４４５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前者の圧入ピンを可動カムおよびインナカムシャフトに圧入させる構造だと、圧入ピンがバルブ駆動の振幅荷重で抜けないようにするために、可動カム、インナカムシャフトに大きな荷重で圧入する必要がある。しかし、圧入荷重は、可動カムあるいはインナカムシャフトを変形させたり撓ませたり、インナシャフトの圧入ピン方向の位置のずれが生じたりする。またパイプ部材で形成されたアウタカムシャフトは剛性が低いので、可動カムやインナカムシャフトの変形、撓みや位置ずれを受けると、アウタカムシャフト間とのフリクションが増加したり、接触により新たにフリクションが生じたりすることがある。【０００６】
それに加え、上記の変形や撓みによりアウタパイプまでも変形や撓みを生じる。このアウタパイプの変形や撓みによって、カム軸中心の真直度や外径の円筒度に影響が出ると、カムシャフトとシリンダヘッドとのジャーナル軸受部のフリクション増加や、ミスアライメント増大によるカムとタペット間でもフリクション増加に繋がってしまうことがある。
後者のねじ部材をねじ込む構造だと、インナカムシャフトのねじ部締め付け力が加わり、インナカムシャフトの変形や撓みを生み、上記同様、フリクションを生じさせたりする。また、片持ちであり、応力集中し易いためにねじ部近傍強度の向上が必要となり、コンパクトな設計ができないという問題が加わる。【０００７】
こうしたフリクションの発生は、可変動弁装置の応答性を悪化させるだけでなく、エンジン全体のフリクション増大となり、燃費を悪化させ、さらには、各部品間での異常磨耗を引き起こす。【０００８】
そこで、本発明の目的は、部品間のフリクションの発生を抑えつつ、アウタカムシャフト外周部上の可動カムとアウタカムシャフト内部のインナカムシャフトとの接続が行なえる内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、アウタカムシャフト外周部上の可動カムとアウタカムシャフト内部のインナカムシャフトとを接続する接続手段として、アウタカムシャフト内にインナカムシャフトを回動可能に収めたシャフト部材の直径方向から、可動カム、アウタカムシャフト、インナカムシャフトを貫通するように、ピン状部材を遊挿し、同ピン状部材の抜けを規制する抜止め部を備えた構造を採用して、圧入荷重や軸力を部品に作用させずに、可動カムとインナカムシャフトとを接続することとした。【００１０】
請求項２に記載の発明は、ピン状部材の抜けを規制する抜止め部を、ピン状部材の端部に設けた。
請求項３に記載の発明は、抜止め部に応力が集中するのを避けるよう、ピン状部材の長さ寸法を貫通する区間より長く設定して、ピン状部材を、抜止め部を有した状態のまま、シャフト部材の直径方向に変位可能に配置し、抜止め部と同抜止め部が接離する貫通区間の端とに、両者間に荷重が加わると、抜止め部を貫通区間の端から逃がす逃がし部を形成し、抜止め部が貫通区間の端から逃げるにしたがい、ピン状部材が軸方向に変位する構造にした。【００１１】
請求項４に記載の発明は、簡単な構造でピン状部材の抜け止めが行なえるよう、抜止め部は、ピン状部材の端部にかしめ加工を施し、同かしめ加工の際にピン状部材の端部に形成される大径部を用いるものとした。
請求項５に記載の発明は、抜け止め部が、可動カムに設けられ、ピン状部材が軸心方向に沿って可動カムの外側に抜けることを規制する構造とした。【００１２】
請求項６に記載の発明は、ピン状部材の抜け止めが容易に行なえるよう、可動カムにはアウタカムシャフトの外周部に回動自在に嵌る筒形のボス部を形成し、ピン状部材は同可動カムのボス部の周壁を貫通し、抜止め部は、ボス部の外周部に嵌る止め具を用い、同止め具にて、ピン状部材の抜けを防止する構造とした。【００１３】
請求項７に記載の発明は、止め部が、簡単な構造で、容易にボス部に装着されるよう、止め具はリング状に構成したものとした。
請求項８に記載の発明は、ピン状部材から止め具に対する応力の集中を避けるよう、ピン状部材の端部は、球面状に形成されることとした。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、部品の変形や撓みの要因となる圧入荷重や軸力を作用させずに、アウタカムシャフト外周部上の可動カムとアウタカムシャフト内部のインナカムシャフトとを接続することができる。
それ故、可動カムとインナカムシャフトは、上記変形や撓みを要因とした部品間のフリクションの発生だけでなく、他部品の変形を抑えつつ接続できる。この結果、安定した可変性能が確保できると共に、エンジンのフリクションの増大を抑制し、部品の異常磨耗を防止することができる。また、ピン状部材に働く応力位置を変化させることで、ピン状部材のサイズをコンパクトにすることができる。【００１５】
請求項２の発明によれば、ピン状部材の端部に設けられた抜止め部により、簡単な構造でピン状部材の抜けを防ぐことができる。
請求項３の発明によれば、さらに簡単な構造で、抜止め部に応力が集中するのを避けることができ、未然に応力集中を要因としたピン状部材の抜けを防ぐことができる。【００１６】
請求項４の発明によれば、さらにピン状部材にかしめ加工を施すという簡単な構造で、ピン状部材の抜け止めができる。
請求項５の発明によれば、可動カムに設けられた抜止め部により、簡単な構造でピン状部材の抜けを防ぐことができる。【００１７】
請求項６の発明によれば、さらに可動カムのボス部に止め具を嵌めるという容易な作業で、ピン状部材の抜け止めが施せる。
請求項７の発明によれば、リング状の止め具により、簡単な構造、さらにはボス部に嵌め込む容易な作業で、ピン状部材の軸心方向両側への抜けを規制することができる。【００１８】
請求項８の発明によれば、さらにピン状部材の変位を要因とした止め具の応力集中を避けることができ、高い信頼性の接続を約束することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る可変動弁装置を、同装置を搭載した内燃機関のシリンダヘッドと共に示す平面図。
【図２】図１中のI−I線に沿う可変動弁装置の断面図。
【図３】同可変動弁装置の構造を示す斜視図。
【図４】可変動弁装置の可変特性を示す線図。
【図５】ピン状部材の装着から抜止め部が形成されるまでを示す断面図。
【図６】本発明の第２の実施形態の要部となるピン状部材を用いた接続構造を示す断面図。
【図７】同ピン状部材の抜止め部に加わる応力集中を抑える挙動を説明する断面図。
【図８】本発明の第３の実施形態の可動カムとインナカムシャフトとがピン状部材で接続されるまでを示す斜視図。
【図９】図８中のII線に沿う接続構造の断面図。
【図１０】本発明の第４の実施形態の要部を示す断面図。
【図１１】本発明の第５の実施形態の要部を示す斜視図。
【図１２】本発明の第６の実施形態に係るシリンダヘッド内の構造を示す平面図。
【図１３】本発明の第６の実施形態に係る排気カムシャフトの構造を示す断面図。
【図１４】本発明の第７の実施形態に係る排気カムシャフトの構造を示す断面図。
【図１５】本発明の第８の実施形態に係る排気カムシャフトの構造を示す部分断面図。
【図１６】本発明の第９の実施形態に係る排気カムシャフトの構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を図１〜図５に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
図１は内燃機関、例えば３気筒（複数気筒）のレシプロエンジン（以下、単にエンジンという）の平面を示し、図２は図１中のI−I線に沿う断面を示していて、同図中１は同エンジンのシリンダブロック、２は同シリンダブロック１の頭部に搭載されたシリンダヘッドを示している。
【００２１】
このうちシリンダブロック１には、図１および図２に示されるようにエンジンの前後方向に沿って３つの気筒３（一部気筒だけ図示）が形成されている。これら各気筒３内に、クランクシャフト（図示しない）からコンロッド（図示しない）を介して分かれた各ピストン４（図２だけに図示）が往復動可能に収められる。
【００２２】
シリンダヘッド２の下面には、各気筒３に対応してそれぞれ燃焼室５が形成されている。各燃焼室５には、吸気を行なう一対の吸気ポート７（２個）、排気を行なう一対の排気ポート（図示しない）が開口している。各吸気ポート７には、タペット９が装着された一対の吸気バルブ１０（２個）が設けられている。そして、最上部に有るタペット９がシリンダヘッド２の上部に臨んでいる。各排気ポート（図示しない）には、同様に一対の排気バルブ（図示しない）が設けられる。これら吸気バルブ１０、排気バルブ（図示しない）にて、吸気ポート７、排気ポート（図示しない）が開閉される。さらに各燃焼室５には、図示はしないが点火プラグがそれぞれ設けられる。
【００２３】
また図１に示されるようにシリンダヘッド２の上部左右には、クランクシャフトの軸出力で駆動される吸気側の動弁装置６ａ、同じく排気側の動弁装置６ｂが設けられていて、各気筒３で所定の燃焼サイクル（吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の４サイクル）が繰り返し行なわれるようにしている。これら動弁装置６ａ，６ｂのうち、排気側の動弁装置６ｂには、通常のカムシャフト１３を用いた構造が用いられる。具体的には一対の排気カム１２を一体に形成したカムシャフト、詳しくは図１に示されるような３気筒分の排気カム１２を削り出し加工により形成したカムシャフト１３を用いられる。このカムシャフト１３が、気筒３が並ぶ方向に回転自在に組み付けられ、各排気カム１２のカム面を排気バルブ(図示しない)の基端部に当接させている。これで、各排気カム１３のカムの駆動力をそれぞれ排気バルブ（図示しない）へ伝える。
【００２４】
また吸気側の動弁装置６ａには、排気側のカムシャフト１３とは異なり、図２および図３に示されるような別体な部材を組み付けて構成されるカムシャフト、いわゆる組立カム構造のカムシャフト１４が用いられている。このカムシャフト１４を用いて、図２および図３に示されるようなスプリット式の可変動弁装置１５を構成している。
【００２５】
可変動弁装置１５を説明すると、カムシャフト１４のシャフト部材は、例えば図２および図３に示されるような中空のパイプ部材で構成されたアウタカムシャフト１７ａ内に、制御部材をなす軸部材で構成されたインナカムシャフト１７ｂを回動可能に収めた二重シャフト１７で形成される。この二重シャフト１７も排気側のカムシャフト１３と同様、気筒３が並ぶ方向に沿って配置される。この二重シャフト１７のうちの一方の端部（片側）、すなわちアウタカムシャフト１７ａの一方の端部は、アウタカムシャフト１７ａ端に取り付けたカムピース３７を介して、シリンダヘッド２の一方の端部（片側）に設置してある軸受部１８ａに回動自在に支持される。またアウタカムシャフト１７ａの中間部は、タペット９，９間に設置した中間の軸受部１８ｂに回転自在に支持される。これで、両シャフト１７ａ，１７ｂ共、同一軸心を中心に回転できるようにしている。なお、アウタカムシャフト１７ａとインナカムシャフト１７ｂとの間は、クリアランスを有する構造にすることで、相対変位時のフリクション発生を抑制している。宣誓書
【００２６】
アウタカムシャフト１７ａには、気筒毎の一対の吸気バルブ１０と対応して、一対(２個)の吸気カム１９がそれぞれ設けられている。吸気カム１９は、いずれも、基準の位相を定める基準カム２０と可動側のカムとなるカムローブ２２（本願の可動カムに相当）とを組み合わせて構成される。
【００２７】
このうち基準カム２０は、アウタカムシャフト１７ａのうち片側のタペット、例えば左側のタペット９と対応した外周部分に固定されている。基準カム２０は、板カムで形成され、例えば圧入によりアウタカムシャフト１７ａの外側に固定され、左側のタペット９の直上に固定してある。この基準カム２０のカム面が、左側のタペット９と当接し、同基準カム２０のカム変位が左側の吸気バルブ１０に伝えられる構造としている。
【００２８】
カムローブ２２は、板カムで形成されたカム山部２２ａを有している。このカム山部２２ａに、ミスアライメントの発生を抑制するための部分、すなわち中空のボス部２２ｂが組み合わさり、カムローブ全体を構成している。カムローブ２２は、アウタカムシャフト１７ａの外側に周方向に回動自在に嵌められ、カム山部２２ａを残る右側のタペット９の直上に配置させている。このカム山部２２ａのカム面が、右側のタペット９と当接し、同カム山部２２ａのカム変位が右側の吸気バルブ１０に伝えられる構造としている。
【００２９】
そして、カムローブ２２のボス部２２ｂとインナカムシャフト１７ｂとの間は、接続手段、例えばピン部材２４（本願のピン状部材に相当）をシャフト直径方向から二重シャフト１７に挿通させる接続構造２１によって接続させてある。
【００３０】
ここで、図３に示されるようにピン部材２４がそれぞれ通過するアウタカムシャフト１７ａの周壁部分には、アウタカムシャフト１７ａとインナカムシャフト１７ｂ間での相対変位を許す相対変位逃がし用の通孔、例えばピン部材２４を逃がす遅角方向に延びた一対の長孔２６が形成されていて、アウタカムシャフト１７aとインナカムシャフト１７ｂとの相対変位が許せるようにしている。これで、インナカムシャフト１７ｂがアウタカムシャフト１７ａに対して相対変位すると、カム山部２２ａのカム位相が、基準となる基準カム２０のカム位相から大きく遅角したカム位相まで可変できるようにしている。こうしたカム位相の可変を実現する接続構造２１の詳細については後述する。
【００３１】
また二重シャフト１７の一方の端部には、内・外シャフトを相対変位させるカム位相変更機構２５が装着され、基準カム２０を基準にカムローブ２２のカム位相が変更可能な可変動弁装置１５を構成している。
【００３２】
すなわち、カム位相変更機構２５は、例えば図２および図３に示されるように複数の遅角室３０を周方向に有する円筒形のハウジング３１内に、軸部３２の外周部から放射状に複数のベーン３３が突き出たベーン部３４を回動自在に収め、各ベーン３３で各遅角室３０内を仕切る回動ベーン構造が用いてある。ハウジング３１は、固定ボルト３６によって、アウタカムシャフト１７ａ端に取り付けてあるカムピース３７に連結され、残るベーン部３４の軸部３２は、固定ボルト３８によって、インナカムシャフト１７ｂの軸端に連結され、ベーン３３が遅角室３０内を回動変位すると、インナカムシャフト１７ｂがアウタカムシャフト１７ａに対して相対的に変位するようにしている。
【００３３】
さらに述べると、カムローブ２２のカム位相は、ハウジング３１とベーン部３４との間をむすぶように設けた戻り用スプリング部材４２（図２だけ図示）の付勢力により、基準となる基準カム２０のカム位相に揃えられる。また各遅角室３０は、ハウジング３１やカムピース３７や軸受部１８ａに形成された各種油路４３（図２だけ図示）を介して、オイルコントロールバルブ４４（以下、ＯＣＶ４４という）、油圧供給部４５（例えばオイルを供給するオイルポンプを有して装置で構成）に接続される。つまり、各遅角室３０内にオイルが供給されると、図４の線図に示されるようなカムローブ２２を基準カム２０から遅角方向へ変位させるというスプリット可変が行なわれる。
【００３４】
すなわち、クランクシャフト（図示しない）からの軸出力は、例えば、ハウジング３１に設けたタイミングスプロケット３９、排気側のカムシャフト１３端に設けたタイミングスプロケット１３ａに掛け渡したタイミングチェーン４０から、ハウジング３１、カムピース３７を経て、アウタカムシャフト１７ａに伝わり、基準カム２０を回転駆動させ、タペット９を介して左側の吸気バルブ１０を開閉させる。ここで、ＯＣＶ４４から油圧が各遅角室３０の反対側の進角室に供給されると、戻り用スプリング部材４２の付勢力との協同により、カムローブ２２は、図４中のＡ状態の如く基準カム２０のカム位相に揃えられながら基準カム２０と共に回転するから、右側の吸気バルブ１０は、左側の基準カム２０と同じ位相を保ったまま開閉される。ＯＣＶ４４を通じて、油圧供給部４５の油圧が遅角室３０内へ供給されると、供給油圧にしたがい、ベーン３３は遅角室３０内を当初位置から遅角側へ変位する。このとき供給油圧の制御により、例えばベーン３３が遅角室３０内の途中まで変位させると、インナカムシャフト１７ｂは、途中位置まで遅角方向に変位する。このときのインナカムシャフト１７ｂの変位がピン部材２４に伝わり、インナカムシャフト１７ｂから出力される同ピン部材２４の出力で、カムローブ２２のカム山部２２ａは遅角方向に駆動される。このカム位相により、図４中のＢ状態に示されるように基準となる左側の吸気バルブ１０の開閉時期はそのまま変わらず、右側の吸気バルブ１０の開閉時期だけが変わる。つまり、右側の吸気バルブ１０は、左側の吸気バルブ１０の開閉期間の途中から、カム山部２２ａのカムプロフィルにしたがい開閉される。また供給油圧の制御により、ベーン３３を最遅角位置まで変位させると、図４中のＣ状態に示されるように左側の吸気バルブ１０の開閉時期はそのままに変わらずに、右側の吸気バルブ１０は、左側の吸気バルブ１０の開閉時期と交錯した状態を保ちながら、左側の吸気バルブ１０から最も遅角した時期で開閉する。つまり左右の吸気バルブ１０は、エンジンの状態に応じて、最も小さい開弁期間αから最も大きい開弁期間βまでの範囲内で可変される（スプリット可変）。
【００３５】
こうしたスプリット可変を可能とする、前述のピン部材２４を挿通させる接続構造２１には、部品間のフリクションの発生を抑えつつカムローブ２２とインナカムシャフト１７ｂとを接続する構造が用いられている。これには、図２および図５に示されるように例えばかしめ加工が可能なピン部材２４を、シャフト直径方向から、ボス部２２ｂ、アウタカムシャフト１７ａの長孔２６、インナカムシャフト１７ｂを遊挿して貫通させ、同ピン部材２４の各端部に抜止め部５０を設けて、ピン部材２４とピン部材２４が挿通する孔内面とが触れずに、カムローブ２２とインナカムシャフト１７ｂを接続する構造が用いてある。
【００３６】
具体的には、図２および図５（ａ）に示されるようにボス部２２ｂ（カムローブ２２）のピン部材２４が挿通する各通孔５２、インナカムシャフト１７ｂのピン部材２４が挿通する通孔５３は、いずれもピン部材２４の直径寸法より僅かに大きな内径の孔で形成してある。これで、図５（ｂ）、（ｃ）のようにピン部材２４は、通孔５２，５３の内面との間に生じるクリアランスδにより、各部品と触れずに、ボス部２２ｂ、アウタカムシャフト１７ａ、インナカムシャフト１７ｂといった貫通区間を貫通するように挿通される（遊挿）。抜止め部５０には、例えば図５（ｂ），（ｃ）に示されるように貫通後のピン部材２４の各端部にかしめ加工を施して、同端部に通孔５２の内径より大きな大径部５４を形成する構造が用いられ、ピン部材２４の両端部の大径部５４により、遊挿されたピン部材２４の抜けを規制する構造にしてある。ピン部材２４は、大径部５４により抜け止めされるので、ピン部材２４の軸方向に、または、ピン部材２４の回動方向に動けるようにしても良い。こうしたピン部材２４の遊挿と同ピン部材２４の抜止めを組み合わせた構造は、圧入構造やねじ止め構造のときとは異なり、図２や図５（ｃ）に示されるようにカムローブ２２、アウタカムシャフト１７ａおよびインナカムシャフト１７ｂには変形や撓みをもたらす要因となる大きな圧入荷重や軸力を作用させずに、アウタカムシャフト１７ａ外周上のカムローブ２２とアウタカムシャフト１７ａ内部のインナカムシャフト１７ｂとを接続することができる。
【００３７】
したがって、カムローブ２２とインナカムシャフト１７ｂは、無用な部品間のフリクションの発生を抑えながら接続できる。これにより、安定した可変性能が確保できると共に、エンジンのフリクションの増大を抑制し、部品の異常磨耗を防止することができる。特に、かしめ加工により形成される大径部５４を抜止め部５０に採用すると、簡単な構造でピン部材２４の抜け止めができる。
【００３８】
さらには、ピン部材２４の遊挿は従来の圧入構造やねじ止め構造ではバルブを駆動する反力がピン部材の同一部位に常に働くのとは異なり、荷重が働く部位がずれるのでピン径を小さくすることで、軽量、コンパクトな設計が可能となる。コンパクトにできれば重量も軽減でき、可変応答性の向上やエンジン本体への適用も容易となる。先のアウタカムシャフト１７ａとインナカムシャフト１７ｂのクリアランスに潤滑油を供給することで、ピン部材２４との隙間にも潤滑油が供給されるため、油膜によりピン部材２４に働く衝撃荷重が抑制されると共に、ピン部材２４の移動が容易となり、ピン部材２４のコンパクトな設計をさらに進めることができる。
【００３９】
加えて、アウタカムシャフト１７ａとインナカムシャフト１７ｂのクリアランスに潤滑油を供給することで、油膜によりアウタカムシャフト１７ａとインナカムシャフト１７ｂの接触が生じ難くなり、接触時でもフリクションの増大は抑制される。
図６および図７は、本発明の第２の実施形態を示す。
【００４０】
本実施形態は、第１の実施形態の変形例で、スプリット可変を行うとき、大径部５４（抜止め部５０）に応力が集中するのを避けるようにしたものである。すなわち、インナカムシャフト１７ｂから出力される相対変位がピン部材２４からカムローブ２２に伝達されるときは、ピン部材２４の大径部５４とカムローブ２２の通孔５２（ボス部２２ｂ）とが当接するという挙動で伝わる。このとき、大径部５４を除くピン部材２４の外周面（軸部）は、クリアランスδによりカムローブ２２の通孔内面とは離反しているから、荷重は大径部５４に集中して加わる。この応力は、剛性強度の弱いとされる大径部５４の太さが急激に変化している部分、すなわち大径部５４の根元部に集中する。このため大径部５４は、この応力集中により、根元部から破断して、ピン部材２４から外れるおそれがある。大径部５４がピン部材２４から外れると、大径部５４がエンジンに噛みこんだり、二重シャフト１７からピン部材２４が抜け出たりして、エンジンの破損につながる虞がある。
【００４１】
そこで、本実施形態は、この点をさらに改善するよう、大径部５４と通孔５２との間に荷重が加わると、大径部５４が逃げて、ピン部材２４の外周面（軸部）と通孔５２の内面とが当接する状態に代わり、安定した強度を保つピン部材２４の軸部で荷重を受けるようにした。
【００４２】
具体的には、図６に示されるようにピン部材２４の長さ寸法Ｌ１（ここでは大径部５４の根元間）を、ピン部材２４がカムローブ２２、アウタカムシャフト１７ａ、インナカムシャフト１７ｂを貫通する貫通区間より長く設定して、大径部５４が有るまま、ピン部材２４全体を二重シャフト１７の直径方向に変位自在にする。また大径部５４と同大径部５４と接離する貫通区間の端部、ここではボス部２２ｂの通孔５２の開口縁部に、両者間に荷重が加わると大径部５４を通孔５２の開口縁部から逃がす逃がし部６０を形成した構造が用いられている。逃がし部６０は、例えば大径部５４の外周部に、下部に斜辺部をもつ三角状部６１を形成し、通孔５２の開口縁部に、同三角状部６１の斜辺部と組み合うテーパ面部６２を形成して、荷重が三角状部６１の斜辺部とテーパ面部６２間に加わると、傾斜作用から、大径部５４を通孔５２端から離れる方向へ移動（変位）させる構造が用いてある。
【００４３】
同構造によると、スプリット可変が行なわれ、ピン部材２４の大径部５４とカムローブ２２の通孔５２との間に荷重が加わると、図７に示されるように三角状部６１の斜辺部は、クリアランスδ分、通孔５２のテーパ面部６２上を変位する。この変位により、大径部５４は持ち上げられる。これが通孔５２の開口縁部から逃げる挙動となる。このとき、ピン部材２４は軸方向に移動自在になっているから、この大径部５４の持ち上げにしたがい、ピン部材２４全体は、図７中の矢印に示されるように軸方向に変位し、ピン部材２４の大径部５４がカムローブ２２の通孔５２から離れるのに代わり、ピン部材２４の軸部が通孔５２の内面に配置される。つまり、応力集中の影響を受けやすい大径部５４と通孔５２との当たる状態から、応力集中の影響が受け難いピン部材２４の軸部、すなわち安定した剛性強度をもつ軸部分と通孔５２とが当たる状態に代わり、インナカムシャフト１７ｂからの出力（相対変位）をカムローブ２２に伝える。
【００４４】
それ故、大径部５４（抜け止め部５０）の根元部に対する応力集中は避けられ、応力集中を要因としたピン部材２４の抜けが未然に防げる。
それに加え、アウタカムシャフト１７ａの長孔２６から潤滑油が染み出すことによって、ピン部材２４と通孔５２のクリアランスδに流れ込み、ピン部材２４が軸方向に変位する際の潤滑とすることが可能であり、ピン部材２４と通孔間の磨耗を抑制することができる。さらに述べると、ピン部材２４の回動による磨耗も考えられるが、これも上記潤滑によって抑制することできる。
【００４５】
次に、図８及び図９を用いて、本発明の第３の実施形態を説明する。
図８及び図９に示すように、本実施形態では、カムローブ２２とインナカムシャフト１７ｂとを接続するピン部材２４の両端部をかしめ加工せずに、大径部５４を形成しないようにしている。また、ピン部材２４の全長を、ボス部２２ｂの外径寸法より若干短くしている。そして、ピン部材２４を、シャフト直径方向から、ボス部２２ｂ、アウタカムシャフト１７ａの長孔２６、インナカムシャフト１７ｂを遊挿して貫通させ、ボス部２２ｂの外周部に、本発明の抜止め部材である止め具６５（ピン部材２４とは別体）を組み付けて、止め具６５により、ピン部材２４がその軸方向に沿ってカムローブ２２の外側へ抜け出ないような構造としている。
【００４６】
止め具６５には、例えば図８（ａ）に示されるようなボス部２２の外周部に圧入可能に形成されたリング状のバンド部材６６が用いられる。バンド部材６６は、通孔５２の開口を塞ぐ幅寸法を有していて、ボス部２２ｂ端から、通孔５２を遮る地点まで圧入すると、図８（ｂ）および図９に示されるようにピン部材２４の各端部がバンド部分で遮られる。これにより、ピン部材２４がボス部２２の外側へ抜けることは規制され、カムローブ２２とインナカムシャフト１７ｂとの接続は保たれる。
【００４７】
こうしたバンド部材６６は、気筒全部ではなく、全ての気筒のトルク変動が入力される
ため抜けやすい端の気筒だけに設けることも可能である。またボス部２２ｂの通孔５２、インナカムシャフト１７ｂの通孔５３は、複数気筒エンジンの開閉タイミングにならい、所定の位相角度、例えば３気筒であれば１２０deg毎に複数個設けてあり（図８に図示）、複数のカムローブ２２でも、同一の構造（ピン部材２４、バンド部材６６）で、インナカムシャフト１７ｂに組み付けられる構造にしてある。
【００４８】
このようにカムローブ２２（可動カム）に組み付く止め具６５で、カムローブ２２、カムシャフト１７ａ，１７ｂに遊挿されたピン部材２４が、カムローブ２２の外側へ抜け出ないように規制する構造により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様に、カムローブ２２、アウタカムシャフト１７ａおよびインナカムシャフト１７ｂには変形や撓みをもたらす要因となる大きな圧入荷重や軸力を作用させずに、アウタカムシャフト１７ａ外周面のカムローブ２２とアウタカムシャフト１７ａ内部のインナカムシャフト１７ｂとを接続することができる。
【００４９】
しかも、ピン部材２４の抜けは、カムローブ２２のボス部２２ｂの外周部に嵌る止め具６５で行うので、簡単である。特にリング状の止め具６５を用いると、ピン部材２４が遊挿されたボス部２４の外周部に止め具６５を嵌め込むだけで、ピン部材２４の軸心方向両側への抜けが規制（ピン部材２４の端部が止め具６５で遮られることによる）でき、カムローブ２２とインナカムシャフト１７ｂとの接続作業を容易に行うことができる。特に、複数の通孔５２，５３を形成すると、全ての気筒で、同じ形状、同じ部品を用いて、カムローブ２２をインナカムシャフト１７ｂに接続することができる。
【００５０】
図１０は、本発明の第４の実施形態を示す。
本実施形態は、第３の実施形態の変形例で、バンド部材６６（止め具６５）に応力が集中するのを避けるようにしたものである。すなわち、通常の端面が平坦なピン部材２４だと、二重シャフト１７の回転に伴いピン部材２４が軸方向に変位すると、ピン部材２４端の角部がバンド部材６６の内面に繰り返し当接する挙動が生じ、バンド部材６６の一部だけに応力が集中しやすくなる。応力集中は、バンド部材６６の変形や破断を引き起こし、その結果、変形によるバンド抜けや、バンド抜けや破断によるピン部材２４の抜けが生じる。さらに述べると、抜けたピン部材２４がエンジンに噛み込んでエンジンの破損に繋がる虞もある。そのため部品の信頼性の確保の点から応力集中は避けたい。
【００５１】
そこで、本実施形態は、この点を改善するよう、ピン部材２４の端部を球面状に形成し、当該球面部６８により、応力集中の要因となっているピン部材２４の角部を無くして、バンド部材６６の内面に応力が集中するのを避けた。このようにすると、応力集中によってバンド部材６６が破断するおそれが回避され、同破断がもたらすピン部材２４の抜けが未然に防げ、高い信頼性が確保できる。
【００５２】
図１１は、本発明の第５の実施形態を示す。
本実施形態は、第３の実施形態や第４の実施形態の変形例で、止め具としてバンド部材を用いたのではなく、例えばワイヤ部材をＣ字形に成形したスナップ部材６７を用い、同スナップ部材６７をボス部２２ｂの外周部に嵌めることによって、ピン部材２４が抜けを規制するようにしたものである。このようにしても第３の実施形態と同様の効果を有する。
【００５３】
次に、図１２〜１３を用いて、本発明の第６の実施形態を説明する。
図１２及び１３に示すように、本実施形態では、二重シャフト１７の両端に、第１のカム位相可変機構７０及び第２のカム位相可変機構７１が設けられている。第１のカム位相可変機構７０は二重シャフト１７の前端部に設けられている。詳しくは、第１のカム位相可変機構７０のハウジング７０ａにタイミングスプロケット３９が固定されているとともに、第１のカム位相可変機構７０のベーンロータ７０ｂにアウタカムシャフト１７ａが固定されている。
【００５４】
第２のカム位相可変機構７１は、二重シャフト１７の後端部に設けられている。詳しくは、第２のカム位相可変機構７１のハウジング７１ａにアウタカムシャフト１７ａが固定されているとともに、第２のカム位相可変機構７１のベーンロータ７１ｂにインナカムシャフト１７ｂが固定されている。
【００５５】
したがって、第１のカム位相可変機構７０は、タイミングスプロケット３９に対するアウタカムシャフト１７ｂの回転角を可変させる機能を有する一方、第２のカム位相可変機構７１は、アウタカムシャフト１７ａに対するインナカムシャフト１７ｂの回転角を可変させる機能を有する。即ち、第１のカム位相可変機構７０は、排気バルブの開閉時期に対して吸気バルブ１０全体の開閉時期を可変させる機能を有するとともに、第２のカム位相可変機構７１は、第１の実施形態におけるカム位相可変機構２５と同様に、一対の吸気バルブ１０の開閉時期の差を可変させるスプリット可変機能を有する。
【００５６】
シリンダヘッド２には、第１のカム位相可変機構７０への作動油の吸排を制御する第１のオイルコントロールバルブ７２と、アウタカムシャフト１７ｂの実回転角を検出する第１のカムセンサ７３（検出手段）とが固定されている。また、シリンダヘッド２の後部には、第２のカム位相可変機構７１の下半部を収容するカバー７４が固定されており、このカバー７４には、第２のカム位相可変機構７１への作動油の吸排を制御する第２のオイルコントロールバルブ７５と、第２のカム位相可変機構７１のベーンロータ７１ｂの回転角を検出する第２のカムセンサ７６とが固定されている。
【００５７】
第１のオイルコントロールバルブ７２及び第２のオイルコントロールバルブ７５は、油圧供給部４５（例えばエンジン１のシリンダブロックに固定されたオイルポンプ）から作動油が供給される構造となっている。
【００５８】
第１のオイルコントロールバルブ７２から第１のカム位相可変機構７０へは、シリンダヘッド２に形成された油路８１、及びカムピース８２に形成された油路８３を介して作動油が供給される。カムピース８２は、軸受部１８ａに支持されるアウタカムシャフト１７ａの前端部の部位であり、円柱状に形成されている。軸受部１８ａには、その内周面に円環状に油溝８４が形成されており、この油溝８４に面してカムピース８２の外周面に油路８３が開口している。これにより、相対的に回転する軸受部１８ａとカムピース８２との間で、常に油路８１と油路８３とが連通した構造となっている。また、第１のオイルコントロールバルブ７２のドレーンは、シリンダヘッド２のカム室及びチェーンケース内へ排出される。また、油圧供給部４５から供給された油は、シリンダヘッド２に形成された油路８９、軸受部１８ａの内周面に設けられた油溝８５、及びカムピース８２に設けられた油路８６を介して、アウタカムシャフト１７ａとインナカムシャフト１７ｂとの間の空間８７に排出される。この空間８７にドレーンされた油は、油路８８や長穴２６を介して軸受部１８ｂやカムローブ２２の内周面の摺動部に潤滑油として供給される。
【００５９】
第２のオイルコントロールバルブ７５から第２のカム位相可変機構７１へは、シリンダヘッド２に形成された油路９０、及びカムピース９１に形成された油路９２を介して作動油が供給される。カムピース９１は、軸受部１８ｃに支持されるアウタカムシャフト１７ｂの後端部の部位であり、筒状に形成されている。軸受け部１８ｃには、その内周面に円環状に油溝９３が形成されており、この油溝９３に面して、カムピース９１の外周面に油路９２が開口している。これにより、相対的に回転する軸受け部１８ｃとカムピース９１との間で常に油路９０と油路９２とが連通した構造となっている。
【００６０】
第１のカムセンサ７３は、最後部の軸受部１８ｃに近接して、その前側に配置されている。カムピース９１の前端は、軸受部１８ｃより前方に突出しており、その前端部が径方向外方に延びて第１のカムセンサ７３のセンサ用ターゲット１００（被検出体）が設けられている。第１のカムセンサ７３は、アウタカムシャフト１７ａの回転に伴うセンサ用ターゲット１００の通過タイミングを検出することで、アウタカムシャフト１７ａの実回転角を検出する。
【００６１】
第２のカムセンサ７６は、第２のカム位相可変機構７１のベーンロータ７１ｂに固定されているセンサ用ターゲット１０１が検出面の前を通過するように配置されており、インナカムシャフト１７ｂの回転に伴うセンサ用ターゲット１０１の通過タイミングを検出することで、インナカムシャフト１７ｂの実回転角を検出する。センサ用ターゲット１０１は、第２のカム位相可変機構７１の後面を覆う円板状の部材であり、その縁部の一部が突出して第２のカムセンサ７６の検出面に相対するように形成されている。
【００６２】
エンジンコントロールユニット１１０は、エンジン１の運転状態（トルク、回転速度等）を入力するとともに第１のカムセンサ７３及び第２のカムセンサ７６の検出値を入力し、第１のオイルコントロールバルブ７２及び第２のオイルコントロールバルブ７５を制御する。詳しくは、エンジンコントロールユニット１１０は、エンジン１の運転状態に基づいて、一対の吸気バルブ１０全体の位相に対応するアウタカムシャフト１７ａの回転角の目標値と、一対の吸気バルブ１０の開閉時期の位相差に相当するアウタカムシャフト１７ａとインナカムシャフト１７ｂとの実回転角差の目標値とを演算する。更に、エンジンコントロールユニット１１０は、第１のカムセンサ７３により入力したアウタカムシャフト１７ａの実回転角と第２のカムセンサ７６により入力したインナカムシャフト１７ｂの実回転角との差により、アウタカムシャフト１７ａとインナカムシャフト１７ｂとの実回転角差を求める。そして、エンジンコントロールユニット１１０は、第１のカムセンサ７３により入力したアウタカムシャフト１７ａの実回転角が目標値に一致するように、第１のオイルコントロールバルブ７２を制御して第１のカム位相可変機構７０を作動制御するとともに、アウタカムシャフト１７ａとインナカムシャフト１７ｂとの実回転角差が目標値に一致するように第２のオイルコントロールバルブ７５を制御して第２のカム位相可変機構７１を作動制御する。
【００６３】
即ち、一対の吸気バルブ１０全体の位相は、第１のカム位相可変機構７０により可変制御され、第１のカムセンサ７３によって検出されるアウタカムシャフト１７ａの回転角によって実際の位相が確認される。一対の吸気バルブ１０の開閉時期の位相差は、第２のカム位相可変機構７１により可変制御され、第１のカムセンサ７３及び第２のカムセンサ７６により検出されるアウタカムシャフト１７ａとインナカムシャフト１７ｂとの回転角差によって実際の位相差が確認される。
【００６４】
特に本実施形態では、カムローブ２２のボス部２２ｂが後方に延びるとともに、ピン部材２４（２４ａ〜２４ｃ）が、対応するカムローブ２２によって駆動される吸気バルブ１０のタペット９より完全に後方に位置するように構成されている。
【００６５】
更に、複数のカムローブ２２のうち、最後部のカムローブ２２の後端は、カムピース９１の近傍まで後方に延出しており、カムピース９１の前端部には、最後部のカムローブ２２のボス部２２ｂの後端部を覆う突出部１２０が設けられている。突出部１２０は、ピン部材２４ｃの両端面に対してその少なくとも一部を夫々覆うように前方に突出しており、詳しくは、突出部１２０は円環形状に前方に突出した形状であって、その内径がボス部２２ａの外径より若干大きく設定されている。そして、この突出部１２０によって形成された窪みにピン部材２４の少なくとも一部を含むボス部２２ａの後端部が覆うように配置されている。
【００６６】
以上のように、ピン部材２４の両端に面して、カムピース９１に突出部１２０を設けているので、例えピン部材２４ｃが外方に移動しようとしても、ピン部材２４ｃの端面が突出部１２０に干渉して、それ以上の外方への移動が規制される。したがって、例えば、バルブリフト時の交番荷重により、ピン部材２４ｃが抜け出した場合でも、突出部１２０によってピン部材２４ｃの抜けが防止されるので、ピン部材２４が抜け出して突出したことによってシリンダヘッド２やタペット９と干渉して破損させることを防止できる。特に、抜け出して突出したピン部材２４が吸気バルブ１０のタペット９等の部品を破損させて吸気バルブ１０を開放状態で移動不能にさせてしまうことを防止でき、コンロッド、クランク、あるいはシリンダブロック等の周囲の部品の破損を確実に防止できる。さらには、ピン部材２４ｃがカム駆動力により折損した場合でも、突出部１２０によってピン部材２４ｃの折損分が脱落しないので、脱落し、噛みこんで、吸気バルブ１０やタペット９を開放状態で移動不能にさせてしまうことを防止できる。
【００６７】
このように、第６の実施形態では、カムピース９１に突出部１２０を設けることにより、ピン部材２４ｃに隣接して配置された他の機能部品であるカムピース９１を利用して、簡単な構造で、ピン部材２４の抜け止めを実現させることができる。
【００６８】
また、第６の実施形態では、３つのカムローブ２２のうち最後部のカムローブ２２を連結するピン部材２４ｃに対して抜け止めがなされている。これは、第６の実施形態では、インナカムシャフト１７ｂの後端を第２のカム位相可変機構７１が回転駆動する構造であるので、バルブリフト時の交番荷重によりインナカムシャフト１７ｂが捩れを受ける回数は後部の方が積算されるため多く、さらには、インナカムシャフト１７ｂに捩り共振が生じた場合も第２のカム位相可変機構７１に近い側に捩れ応力が働くため変形が大きく、各ピン部材２４ａ〜２４ｃのうち最後部のピン部材２４ｃが抜ける、または、折損する可能性が高いためである。したがって、各ピン部材２４ａ〜２４ｃのうち抜ける可能性の高いピン部材２４ｃにのみ本発明を効果的に適用し、より簡単な構造で十分に抜け止めの効果を得ることができる。
【００６９】
また、カムピース７１の前端部には、突出部１２０だけでなくセンサ用ターゲット１００が一体となって設けられているので、ピン部材２４が抜けて突出部１２０に衝突したときに、カムピース９１の突出部１２０がセンサ用ターゲット１００とともに変形し、第１のカムセンサ７３で出力異常が発生する。よって、この第１のカムセンサ７３の出力異常によってピン部材２４の抜けとして検出することが可能となる。
【００７０】
また、第６の実施形態では、ピン部材２４ｃの端面と突出部１２０の内側面とに若干の隙間が設けられている。このようにすれば、ピン部材２４ｃの抜け止めの効果を確保しつつも、突出部１２０の内径の誤差を許容し、製作性を向上させることができる。また、ピン部材２４ｃが折損した場合も破片が脱落することが防止される。
【００７１】
更に、ピン部材２４ａ〜２４ｃが、吸気バルブ１０のタペット９より完全に後方に位置しているので、例え抜け落ちたとしても、タペット９への直接の衝突を防止することができ、ピン部材２４ａ、２４ｂにおいても少なくとも吸気バルブ１０の破損を防止することができる。
【００７２】
図１４は、本発明の第７の実施形態に係る吸気側のカムシャフト１４の構造を示す断面図である。図１５は、本発明の第８の実施形態に係る吸気側のカムシャフト１４の後端部の構造を示す断面図である。図１６は、本発明の第９の実施形態に係る吸気側のカムシャフト１４の動弁機構の構造を示す断面図である。
【００７３】
図１４に示すように、第７の実施形態では、上記第６の実施形態と比較して、二重シャフト１７の後端にはカム位相可変機構がなく、二重シャフト１７の前端に設けられたカム位相可変機構１２５がスプリット可変機能を有するアクチュエータである点が異なる。
【００７４】
詳しくは、カム位相可変機構１２５のハウジング１２５ａにタイミングスプロケット３９が固定されているとともに、カム位相可変機構１２５のベーンロータ１２５ｂにアウタカムシャフト１７ａが固定されている。したがって、第１の実施形態と同様に、一対の吸気バルブ１０のうち一方の開閉時期は固定であって、他方の吸気バルブ１０の開閉時期はカム位相可変機構１２５によって可変される。
【００７５】
インナカムシャフト１７ｂの後端はアウタカムシャフト１７ａの後端より若干後方へ突出し、インナカムシャフト１７ｂの後端にはセンサ用ターゲット１２６（被検出体）がボルト１２７によって固定されている。センサ用ターゲット１２６は、円板状の部材であって、その外周面にインナカムシャフト１７ｂの実回転角を検出するカムセンサ１２８（検出手段）の検出面が配置される。カムセンサ１２８により検出されたインナカムシャフト１７ｂの実回転角は、カム位相可変機構１２５の作動制御に用いられる。センサ用ターゲット１２６の外周部は前方に鍔状に突出する突出部１２９を備えている。そして、この突出部１２９は、上記第６の実施形態における突出部１２０のように、最後部のカムローブ２２を連結するピン部材２４ｃの両端面の少なくとも一部を夫々覆い、ピン部材２４ｃの外方への移動を規制するように設けられている。
【００７６】
したがって、第７の実施形態では、二重シャフト１７の後端に設けられたセンサ用ターゲット１２６がピン部材２４ｃの抜け止めを兼用する構造となっている。このように本実施形態では、ピン部材２４ｃに隣接して設けられている他の機能部品であるセンサ用ターゲット１２６を利用して、簡単な構造でピン部材２４ｃの抜け止めを実現させることができる。
【００７７】
なお、第７の実施形態では、第６の実施形態と同様に最後部のカムローブ２２を連結するピン部材２４ｃに抜け止めがなされているが、インナカムシャフト１７ｂの後端は自由端になっており、前端部をカム位相可変機構１２５が回転させる構造となっている。このような場合、アウタカムシャフト１７ａとインナカムシャフト１７ｂが略同等の長さであり、カム位相可変機構１２５から一番遠いインナカムシャフト１７ｂの後端は、振れが最も大きくなるので、この振れの大きさによりピン部材２４ｃが抜ける可能性が高くなる。したがって、各ピン部材２４ａ〜２４ｃのうち抜ける可能性の高いピン部材２４ｃに対してのみ効果的に抜け止めがなされる。
【００７８】
図１５に示すように、本願発明の第８の実施形態は、上記第７の実施形態に対してセンサ用ターゲット１３０（被検出体）の形状が異なる。
第８の実施形態のセンサ用ターゲット１３０は、インナカムシャフト１７ｂに固定されているのではなく、カムローブ２２に固定されている。詳しくは、センサ用ターゲット１３０は二重シャフト１７の後端を覆う蓋状に形成されており、その外周に鍔状に突出部１３１が設けられている。突出部１３１は、カムローブ２２の後端部が隙間なく嵌入されることで、センサ用ターゲット１３０が固定される。この場合、突出部１３１がピン部材２４ｃの両端の少なくとも一部を夫々覆うようにすることで、センサ用ターゲット１３０がピン部材２４ｃの抜け止めとなる。特に、この第８の実施形態では、ボルトを用いずにセンサ用ターゲット９０を固定できるので、組み立てが容易となる。
【００７９】
図１６に示すように、本願発明の第９の実施形態では、前述の第７の実施形態と同様に、二重シャフト１７の前端にカム位相可変機構１２５が設けられ、インナカムシャフト１７ａの後端が自由端になっている。しかしながら、本実施形態では、カムセンサ１２８が二重シャフト１７の前側に配置され、これに伴い、センサ用ターゲット１３５がカム位相可変機構１２５の前側に、ベーンロータ１２５ｂとインナカムシャフト１７ｂとを締結するボルトによって固定されている。
【００８０】
また、アウタカムシャフト１７ａの後端は、円板状の栓１３６によって閉じられ、インナカムシャフト１７ａとアウタカムシャフト１７ｂとの間に供給される潤滑油の流出が防止される。
【００８１】
本実施形態では、各気筒において、インナカムシャフト１７ａにより駆動されるカムローブ２２が前側に、アウタカムシャフト１７ｂに固定された基準カム２０が後側に配置されている。そして、抜け止めの対象となるピン部材は、最前部のカムローブ２２を連結するピン部材２４ａである。最前部のカムローブ２２は、ボス部２２ｂの前端が、アウタカムシャフト１７ａの前端部のカムピース３７に近接するまで前方に延びている。カムピース３７の後端部には、カムローブ２２のボス部２２ｂの前端部を覆うように後方に突出する突出部１２０が設けられている。突出部１２０は、第６の実施形態と同様に、ピン部材２４ａの両端面についてその少なくとも一部を夫々覆うように構成されている。したがって、本実施形態では、カムピース３７によってピン部材２４ａの抜け止めが可能となる。本実施形態では、アウタカムシャフト１７ａに対しインナカムシャフト１７ｂが短く、インナカムシャフト１７ｂの前端をカム位相可変機構１２５により回転駆動するので、バルブリフト時の交番荷重によりインナカムシャフト１７ｂが捩れを受ける回数は、カム位相可変機構１２５に近いインナカムシャフト１７ｂの前部の方が積算されるため多く、ピン部材２４ａが抜ける可能性が高い。そこで、各ピン部材２４ａ〜２４ｃのうちインナカムシャフト１７ｂの前端に最も近いピン部材２４ａに対して抜け止めが施されている。
【００８２】
なお、本発明は上述したいずれの実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば上述した第１、２の実施形態では、かしめ加工可能なピン部材、かしめ加工で形成された大径部を用いた例を挙げたが、これに限らず、例えばピン部材にリベット部材を用い、同リベット部材にかしめ加工を施して抜止め部を形成してもよく、要は遊挿されるピン状部材と抜止め部とを組み合わせた構造であれば構わない
【００８３】
また、上記第６〜９の実施形態では、ピン部材２４の抜け止めを行う突出部１２０、１２９、１３１を、カムピース３７、９１またはセンサ用ターゲット１２６、１３０に設けているが、本発明はこれに限定するものではない。例えばアウタカムシャフト１７ｂの外周に設けた組み立て用の六角ナットのような、抜け止め対象となるピン部材に近接して設けられている他の機能部品に突出部１２０等を設けてもよい。
【００８４】
また、上記第６〜９実施形態では、複数のカムローブ２２のうち、最前部のカムローブ２２を連結するピン部材２４ａ、または最後部のカムローブ２２を連結するピン部材２４ｃに対して抜け止めをしているが、最前部及び最後部の両方のピン部材２４ａ、２４ｃに抜け止めを行ってもよい。あるいは、両外側以外のカムローブ２２を連結するピン部材２４ｂに対しても、上記の六角ナットのような他の機能部材が近接してあれば、ピン部材２４の両端を覆う突出部１２０等を設けて抜け止めを行ってもよい。
【００８５】
また上述した実施形態は、吸気側の可変動弁装置に本発明を適用したが、これに限らず、排気側に可変動弁装置が採用されているエンジンであれば、排気側の可変動弁装置に本発明を適用しても構わない。また、本発明は、３気筒だけでなく、いずれの気筒数のエンジンでも適用可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１４  吸気側のカムシャフト
１５  可変動弁装置
１７  二重シャフト(シャフト部材)
１７ａ  アウタカムシャフト
１７ｂ  インナカムシャフト
２０  基準カム
２１  接続構造（接続手段）
２２  カムローブ（可動カム）
２２ｂ  ボス部
２４  ピン部材（ピン状部材）
５０  抜け止め部（抜止め部材）
５２，５３  通孔
５４  大径部
６０  逃がし部
６１  三角状部
６２  テーパ面部
６５  止め具（抜止め部）
６８  球面部
８２、９１  カムピース
１００、１２６、１３０  センサ用ターゲット（被検出体）
１２０、１２９、１３１  突出部（抜止め部）
【図１】
2011089809.tif 000003
【図２】
2011089809.tif 000004
【図３】
2011089809.tif 000005
【図４】
2011089809.tif 000006
【図５】
2011089809.tif 000007
【図６】
2011089809.tif 000008
【図７】
2011089809.tif 000009
【図８】
2011089809.tif 000010
【図９】
2011089809.tif 000011
【図１０】
2011089809.tif 000012
【図１１】
2011089809.tif 000013
【図１２】
2011089809.tif 000014
【図１３】
2011089809.tif 000015
【図１４】
2011089809.tif 000016
【図１５】
2011089809.tif 000017
【図１６】
2011089809.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月5日(2012.7.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、パイプ部材で形成されたアウタカムシャフト内にインナカムシャフトを回動可能に収めて構成され、内燃機関のクランク出力により駆動可能なシャフト部材と、アウタカムシャフトの外周部に設けられた基準カムおよび当該アウタカムシャフトの軸心周りに回動可能に設けられた可動カムと、アウタカムシャフトとインナカムシャフトとの相対変位を許しながら可動カムとインナカムシャフトとを接続する接続手段とを有し、アウタカムシャフトとインナカムシャフトとの相対変位にて、可動カムの位相が基準カムを基準に可変可能となるように構成した内燃機関の可変動弁装置であって、接続手段は、シャフト部材の直径方向から、可動カム、アウタカムシャフト、インナカムシャフトを貫通するように遊挿され、シャフト間の相対変位を可動カムに伝えるピン状部材と、ピン状部材の抜けを規制する抜止め部とを有して構成され、ピン状部材は、抜止め部によって抜けが規制された状態で、ピン状部材の軸心方向に変位可能であることとした。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項２に記載の発明は、ピン状部材を、長さ寸法が可動カム、アウタカムシャフトおよびインナカムシャフトを貫通する貫通区間より長く設定し、抜止め部を、ピン状部材の端部に設けられた状態のまま、シャフト部材の直径方向に変位可能に配置し、抜止め部と同抜止め部と接離する貫通区間の端とには、両者間に荷重が加わると、抜止め部を貫通区間の端から逃がす逃がし部を形成し、抜止め部が貫通区間の端から逃げるにしたがい、ピン状部材が軸方向に変位することとした。
請求項３に記載の発明は、可動カムが、アウタシャフトの外周部に回動可能に嵌る筒形のボス部を有し、ピン状部材が、シャフト部材の直径方向から、ボス部、アウタカムシャフト、インナカムシャフトを貫通するように遊挿されるとともに、長さ寸法がボス部の外径よりも短く設定され、抜止め部が、ボス部に設けられ、ピン状部材がその軸心方向に沿って当該可動カムの外側へ抜けることを規制することとした。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項４に記載の発明は、抜止め部が、ボス部の外周部に嵌る止め具から構成されるものとした。
請求項５に記載の発明は、止め具がリング状に構成されるものとした。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項６に記載の発明は、ピン状部材の端部が球面状に形成されるものとした。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本願発明によれば、部品の変形や撓みの要因となる圧入荷重や軸力を作用させずに、アウタカムシャフト外周部上の可動カムとアウタカムシャフト内部のインナカムシャフトとを接続することができる。
それ故、可動カムとインナカムシャフトは、上記変形や撓みを要因とした部品間のフリクションの発生だけでなく、他部品の変形を抑えつつ接続できる。この結果、安定した可変性能が確保できると共に、エンジンのフリクションの増大を抑制し、部品の異常磨耗を防止することができる。また、ピン状部材に働く応力位置を変化させることで、ピン状部材のサイズをコンパクトにすることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また抜止め部に応力が集中するのを避けることができ、未然に応力集中を要因としたピン状部材の抜けを防ぐことができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、簡単な構造でピン状部材の抜けを防ぐことができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、ボス部に止め具を嵌めるという容易な作業で、ピン状部材の抜け止めが施せたり、リング状の止め具により、簡単な構造で、ピン状部材の軸心方向両側への抜けを規制することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また、ピン状部材の変位を要因とした止め具の応力集中を避けることができ、高い信頼性の接続を約束することができる
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
可変動弁装置１５を説明すると、カムシャフト１４のシャフト部材は、例えば図２および図３に示されるような中空のパイプ部材で構成されたアウタカムシャフト１７ａ内に、制御部材をなす軸部材で構成されたインナカムシャフト１７ｂを回動可能に収めた二重シャフト１７で形成される。この二重シャフト１７も排気側のカムシャフト１３と同様、気筒３が並ぶ方向に沿って配置される。この二重シャフト１７のうちの一方の端部（片側）、すなわちアウタカムシャフト１７ａの一方の端部は、アウタカムシャフト１７ａ端に取り付けたカムピース３７を介して、シリンダヘッド２の一方の端部（片側）に設置してある軸受部１８ａに回動自在に支持される。またアウタカムシャフト１７ａの中間部は、タペット９，９間に設置した中間の軸受部１８ｂに回転自在に支持される。これで、両シャフト１７ａ，１７ｂ共、同一軸心を中心に回転できるようにしている。なお、アウタカムシャフト１７ａとインナカムシャフト１７ｂとの間は、クリアランスを有する構造にすることで、相対変位時のフリクション発生を抑制している。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
こうしたバンド部材６６は、気筒全部ではなく、全ての気筒のトルク変動が入力されるため抜けやすい端の気筒だけに設けることも可能である。またボス部２２ｂの通孔５２、インナカムシャフト１７ｂの通孔５３は、複数気筒エンジンの開閉タイミングにならい、所定の位相角度、例えば３気筒であれば１２０deg毎に複数個設けてあり（図８に図示）、複数のカムローブ２２でも、同一の構造（ピン部材２４、バンド部材６６）で、インナカムシャフト１７ｂに組み付けられる構造にしてある。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ部材で形成されたアウタカムシャフト内にインナカムシャフトを回動可能に収めて構成され、内燃機関のクランク出力により駆動可能なシャフト部材と、
前記アウタカムシャフトの外周部に設けられた基準カムおよび当該アウタカムシャフトの軸心周りに回動可能に設けられた可動カムと、
前記アウタカムシャフトと前記インナカムシャフトとの相対変位を許しながら前記可動カムと前記インナカムシャフトとを接続する接続手段と、を有し、前記アウタカムシャフトと前記インナカムシャフトとの相対変位にて、前記可動カムの位相が前記基準カムを基準に可変可能となるように構成した内燃機関の可変動弁装置であって、
前記接続手段は、
前記シャフト部材の直径方向から、前記可動カム、前記アウタカムシャフト、前記インナカムシャフトを貫通するように遊挿され、前記シャフト間の相対変位を前記可動カムに伝えるピン状部材と、前記ピン状部材の抜けを規制する抜止め部とを有して構成され、
前記ピン状部材は、
前記抜止め部によって抜けが規制された状態で、前記ピン状部材の軸心方向に変位可能であることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
前記ピン状部材は、長さ寸法が前記可動カム、前記アウタカムシャフトおよび前記インナカムシャフトを貫通する貫通区間より長く設定され、
前記抜止め部は、前記ピン状部材の端部に設けられた状態のまま、前記シャフト部材の直径方向に変位可能に配置され、
前記抜止め部と同抜止め部と接離する前記貫通区間の端とには、両者間に荷重が加わると、前記抜止め部を前記貫通区間の端から逃がす逃がし部が形成され、
前記抜止め部が前記貫通区間の端から逃げるにしたがい、前記ピン状部材が軸方向に変位するようにしてあることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
前記可動カムは、前記アウタシャフトの外周部に回動可能に嵌る筒形のボス部を有し、
前記ピン状部材は、前記シャフト部材の直径方向から、前記ボス部、前記アウタカムシャフト、前記インナカムシャフトを貫通するように遊挿されるとともに、長さ寸法が前記ボス部の外径よりも短く設定され、
前記抜止め部は、前記ボス部に設けられ、前記ピン状部材がその軸心方向に沿って当該可動カムの外側へ抜けることを規制することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
前記抜止め部は、前記ボス部の外周部に嵌る止め具から構成されることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項５】
前記止め具は、リング状に構成されることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項６】
前記ピン状部材の端部は、球面状に形成されることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【国際調査報告】
2011089809.tif 000019
2011089809.tif 000020
2011089809.tif 000021
2011089809.tif 000022
2011089809.tif 000023
2011089809.tif 000024